Upload
davis
View
48
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
BME Általános és Felsőgeodézia tanszék. Bevezetés a térinformatikába dr Siki Zoltán [email protected]. A térinformatika fogalma Adatnyerési eljárások Digitális térképek Relációs adatbázisok Térinformatikai rendszerek Alkalmazási területek. http://www.agt.bme.hu. Térinformatika fogalma. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Bevezetés a térinformatikábaBevezetés a térinformatikábadr Siki Zoltándr Siki Zoltán
[email protected]@agt.bme.hu
• A térinformatika fogalmaA térinformatika fogalma
• Adatnyerési eljárásokAdatnyerési eljárások
• Digitális térképekDigitális térképek
• Relációs adatbázisokRelációs adatbázisok
• Térinformatikai rendszerekTérinformatikai rendszerek
• Alkalmazási területekAlkalmazási területekhttp://www.agt.bme.huhttp://www.agt.bme.hu
BME Általános és Felsőgeodézia tanszékBME Általános és Felsőgeodézia tanszék
AdatokAdatok
SzoftverSzoftver
SzemélyzetSzemélyzet
HardverHardver
Térinformatika fogalmaTérinformatika fogalma
A térinformatika a helyhez kötött jelenségekkel és a köztük levő, elsősorban térbeli kapcsolatokkal foglakozik
a világban levő adatok nagy része helyhez illetve térképhez köthető
A térinformatikai rendszerek (GIS)a hardver, szoftver, térbeli adatok és kezelő személyzet szervezett
együttese a helyhez köthető információk beszerzésére, tárolására,aktualizálására, elemzésére és megjelenítésére
A térbeliség általában a Föld felszinére korlátozódiktérképek (2D/3D)
Költségek megoszlásaHardver Szoftver Adat Oktatás
1-5% 5-10% 70-90% 5-10%
Alkotóelemek élettartamaHardver Szoftver Adat Oktatás
2-5 év 5-10 év 25- 2-10 év
Min.Min.
CAD rendszerek térképek rajzolásához
AlapAlap
Térbeli adatok digitalizálása, tárolása és aktualizálása
Grafikus (vektor és raszter) adatok és a hozzájuk kapcsolt járulékos adatatok együttes kezelése
Alkalmazási területek széles skálája pl. környezetvédelem, közművek, marketing
Különböző elemzési és megjelenítési lehetőségek
ProfiProfi
Internetes/intranetes megoldások
A térinformatika integráns része más információs rendszereknek pl. hálózati felügyeleti rendszer, irodai információs rendszer
Térinformatikai rendszerek jellemzőiTérinformatikai rendszerek jellemzői
Relációs adatbázis Számítógépes grafika
Adatbázis = táblázatok együttese
Kulcs - a táblázat egy sorát egyértelműen azonosítja,egy vagy több oszlop
A mezők numerikus, szöveges, dátum vagy multimédia(kép, hang, stb.) adatokat tartalmazhatnak
Redundancia - ugyanannak a ténynek többszöri tárolása
Korlátozások, kapcsolatok tárolása az adatbázisban
SQL
Relációoszlop
Sor
Mező
Térinformatikai rendszerek építőköveiTérinformatikai rendszerek építőkövei
Oracle, MS SQL Server, MS Access, mySQL, PostgreSQL, Informix, DB2, …
Numerikus leírás
Grafika
Absztrakció
Valós világ
Lehetséges modellekModell megvalósítása
Kutak
Utak
Talajok
Rétegek
Objektumok
12
út
épület
Leíró adatok
AdatmodellAdatmodell
Vektoros és raszteres ábrázolás
Vektoros Raszteres•Kisebb méretű állományok•Tetszőleges felbontás•Összetett adatszerkezet
•Nagy méretű állományok•Rögzített felbontás•Egyszerű adatszerkezet
Hibrid modell
A térkép, számítógéppel kezelhetõ, numerikus (digitális) leírása
Digitális térképek felépítéseRajzi alapelemek:
pont, szimbólumegyenes, körív, kör, görbeszövegpoligon, terület
A digitális térképA digitális térkép
Réteg struktúraszabványok
A digitális térkép, a térkép tartalmának számítógéppel kezelhető,numerikus (digitális) leírása.
A térkép a Föld felszínén illetve azzal kapcsolatban álló anyagivagy elvont dolognak - általában kicsinyített, generalizált,síkbeli megjelenítése.
•A tárolás általában folytonos, nincs szelvényekre bontva
Eltérések a hagyományos és a digitális térképek között
•Struktúra, a térképi elemek csoportokba sorolhatók (réteg, objektum)•Valós méretekkel ábrázolja az elemeket•Pontos csatlakozások, topológia!
Digitális térképek
"hátrányok" fegyelmezettebb munkát követel újabb ismeretek elsajátítását igényli másfajta eszközök illetve logika a hagyományos nyilvántartások hibái kiderülnek
előnyök hatékonyabb, gyorsabb munkavégzés eddig "megoldhatatlan" feladatok megoldása egységes térképi alap az összes hivatalban, többcélú felhasználhatóság strukturáltság
Alapszabály: "A számítógép az utasításaink és nem az elképzeléseink szerint működik!"
(Murphy)
A digitális és hagyományos térképekA digitális és hagyományos térképek összehasonlításaösszehasonlítása
UTC
A
UTCAMÁTR
A UTC
A
ZAGYVA
UTCA
UTC
A
TÁTRA
TISZA
MÁ
TR
A
UTCA
ZAGYVA
UTCA
ÚT
III.
•Földmérési alaptérkép•Közmű alaptérkép
13
12-11
223608
223610
TÉR
VÁROSHÁZ
TÉR
VÁROSHÁZVÁROSHÁZ
TÉR
T
T
T
G
G
G
V
G
V
V
G
V
C
C
aszfaltburkolat
a.j. aszfaltburkolat
a.j.
a.j.
a.j.
•Egyesített közműtérkép•Szakági helyszinrajzok•Szabályozási Keretterv•Szabályozási tervlapok•Légifényképek, űrfelvételek•Topográfiai térkép
•...
Nagyméretarányú térképek
Digitalizálással Numerikus adatokból
Digitalizálótábla
Szkennelés Mérésekből vagy korábbijegyzőkönyvekből
Numerikus adatbevitel,szerkesztés
Manuálisvektorizálás
Digitális vektor térkép Digitális raszter térkép
Másodlagos adatnyerés Elsődleges adatnyerés
Digitális térképek létrehozása
Geo-referencia
Automatikusfélautomatikusvektorizálás
Példa!
•A térképi elemek közötti folytonossági és szomszédossági viszonyok leírása•A topológiai adatok a koordinátarendszer választásától függetlenek (invariánsak)
1
5
2
4
76
3
Grafikus elemek
illesztőpont (tic)
vonallánc (polyline)centrális (label)poligon (polygon)
tó
térképi megírás (annotation)
csomópont (node)
12
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16- centrális azonosító
12 - vonallánc azonosító7
5
12 3 4
5
67
8
9
10
- csomópont azonosító
11
FNODE_ TNODE_ LPOLY RPOLY LENGTH ID1 5 1 -1 287 11 2 2 1 82 22 5 5 1 143 38 9 5 7 223 49 10 6 7 43 53 6 4 5 195 63 4 2 4 51 74 7 -1 4 204 87 10 -1 6 185 9
11 11 3 5 101 108 10 7 -1 264 115 8 5 -1 102 121 4 -1 2 248 132 3 2 5 213 146 9 6 5 59 156 7 4 6 89 16
•Az elemzések végrehajtását gyorsítják, pl. útvonal keresés
Topológia
1 0 1 3 1 0 1 2 1 0 1 1 1 0 1 0
1 0 1 61 0 1 5
1 0 1 4
1 0 1 7 1 0 1 8
2 0 1 1
2 0 1 1
2 0 1 3 2 0 1 2
2 0 1 62 0 1 5
2 0 1 4
3
1 4
6
8
2
5
7
5
4
Rajzi hiba Magyarázat
1. Duplikált rajzelemek(duplicate objects)
Részben vagy teljesen átfedő rajzelemek. Példáulkét azonos végpontokkal bíró vonalelem.
2. Túl rövid rajzelemek(short objects)
A rajzban előforduló, a megadott toleranciánálrövidebb rajzelemek.
3. Alul lógás (undershoots) Egy vonal nem éri el a megadott tolerancián belüleső cél rajzelemet.
4. Túl lógás (overshoots) Egy vonal, mely a toleranciát nem meghaladómértékben nyúlik túl egy cél rajzelemmel alkotottmetszésen.
5. Metsződő rajzelemek(crossing objects)
Két egymást metsző rajzelem.
6. Pontatlan csatlakozások(clustered nodes)
A megadott toleranciánál közelebb eső kettő vagytöbb elem végpont.
7. Álcsomópontok(pseudo nodes)
Egy olyan pont, melyben csak két rajzelemvégpontjai csatlakoznak.
8. Lógó vonalak(dangling objects)
Olyan rajzelemek, melyek egyik végéhez nemcsatlakozik másik rajzelem (pl. zsákutca).
Cél a topológiailag hibátlan állomány előállítása
Automatizálható, tolerancia
RajztisztításRajztisztítás
•Síkbafejthető felületKúpHengerSík
•Vetület típusok
SzögtartóTerülettartó
•AlapfelületGömb, ellipszoidElhelyezési adatok
Vetületi rendszerekVetületi rendszerek
D i g i t á l i s t é r k é p e k é s r e l á c i ó s a d a t b á z i s o k ö s s z e k a p c s o l á s a
Telkek
Épületek
Vezetékek
Fák
ID
ID
ID
ID
M i n d e n g r a f i k u s e l e m h e z t a r t o z i k e g y s o r a z e g y i k t á b l á z a t b a n A k a p c s o l a t o t a z o n o s í t o k b i z t o s í t j á k
A n y i l v á n t a r t ó r e n d s z e r s e g í t s é g é v e l m e g v á l a s z o l h a t ó k é r d é s e k M i v a n i t t ? t i p u s ú k é r d é s e k L e k é r d e z é s a g r a f i k a f e l ö l H o l v a n n a k . . . ? t i p u s ú k é r d é s e k L e k é r d e z é s a t á b l á z a t o k f e l ö l
Nyilvántartó rendszerek
Grafikus adatok + azonosító Leíró adatok + azonosító
12x1,y1;x2,y2;x3,y3;x4,y4 12 4563/2 L4
Relációs adatbázisGrafikus adatbázis
Grafikus és leíró adatok kapcsolataGrafikus és leíró adatok kapcsolata
Kiegészítő raszteres adatok
• Időben gyorsan változó folyamatok, pl. olajfolt az óceánon
• Másfajta információk, amit vektorosan nem lehet leírni• Landsat, Spot, Ikonos, …
Topológikus adattárolás
szomszédossági és folytonossági információk tárolása Grafikus adatok és megjelenési módjuk szétválasztása
geometriai adatok megjelenítési tulajdonságok pont szimbólum vonal vonaltípus terület szín szöveg kitöltési minta
Betűméret, típus Előny: az adatok megjelenésének módosítása független az adatbázistól
Elemzési funkciók Új adatok levezetése a rendelkezésre állók segítségével
GIS rendszerek
•Pozíció - mi van egy adott helyen
•Feltétel - hol vannak …?
•Trendek - mi változott meg?
•Minta - milyen térbeli minták léteznek?
•Modellezés - mi lenne, ha ...?
Megválaszolható kérdésekMegválaszolható kérdések
•Szelekció
•Övezet generálás
•Adattábla alapján•Geometriai feltételekkel
•Átfedés vizsgálat
Eszközök a kérdések megválaszolásáhozEszközök a kérdések megválaszolásához
Feladat: gumipitypang termesztésre alkalmas terület keresése
Feltételek:Vízfolyás, tó 10 km-es közelében
Réti talaj (8)
Napsütéses órák száma > 1800 óra
Terület > 15 km2
Szükséges adatok:Vízrajzi térkép
Talajtérkép
Napsütéses órákat ábrázoló térkép
Elemzési példa
10 km-es övezet
Vízrajzi térkép Talajtérkép Napsütéses órák
Réti talaj és napsütéses órák > 1800
Minden feltételt kielégítő területek
Elemzés végrehajtása
Elemzések eredményeElemzések eredménye
Szabványosítási törekvések OpenGIS
Különböző adatformátumok, hálózaton keresztüliadatfelhasználás, eltérő rendszerek között
Téradat szerverek
Integráció más információs rendszerekkel
Oracle térbeli modul (spatial cartridge)
ESRI térbeli adat motor (SDE)
Internetes térképszolgáltatás, térkép szerverek
Ingyenes megjelenítő programok (ArcExplorer,Autodesk Design Review, MapInfo ProViewer, …
TrendekTrendek
Nyíltforrású térinformatikai szoftverekGRASS, UMN MapServer, OpenJump, QGIS, …
PostGIS, MyGIS nyíltforrású megoldások
Ingyenes megjelenítők
www.mapnet.huwww.mapnet.huwww.esrihu.huwww.esrihu.huwww.geotools.comwww.geotools.com
www.esri.com www.autodesk.com www.mapinfo.com www.bentley.com ...www.esri.com www.autodesk.com www.mapinfo.com www.bentley.com ...
www.agt.bme.huwww.agt.bme.hu
mapserver.umn.gis.orgmapserver.umn.gis.org
Internetes térkép szolgáltatásInternetes térkép szolgáltatás
Köszönöm a figyelmet!
Házi feladat:- Használja az utolsó két dián szereplő adat (program)-források valamelyikét, és eredményét (kép/térkép) küldje el!